酒精檢測(cè)報(bào)警及控制電路的設(shè)計(jì)與制作

1、 明達(dá)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)20112012學(xué)年度 信息工程系電子信息工程技術(shù) 專(zhuān)業(yè) 班級(jí) 09電信（1）班 學(xué)號(hào) 43093118 課題名稱(chēng)酒精檢測(cè)報(bào)警及控制電路的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 林大龍 指導(dǎo)教師卜令濤 2011 年12 月15 日緒論資料顯示，我國(guó)近幾年發(fā)生的重大交通事故中，有將近三分之一是由酒后駕車(chē)引起的。因此，對(duì)駕駛員飲酒程度的檢測(cè)正越來(lái)越受到重視，酒精濃度檢測(cè)器逐漸得到了廣泛的應(yīng)用。酒精濃度檢測(cè)器不僅可以作為交警快速準(zhǔn)確地判斷駕駛員是否酒后駕車(chē)的取證工具，同時(shí)也可以用于駕駛員自測(cè)是否飲酒過(guò)量。此外，也可應(yīng)用于食品加工、釀酒等需要監(jiān)控空氣中酒精濃度的場(chǎng)合。由此可見(jiàn)，酒精濃度檢測(cè)器

2、具有巨大的潛在用戶(hù)群，市場(chǎng)前景十分廣闊。判斷駕駛員是否飲酒過(guò)度，最直接的方法是檢測(cè)其血液酒精含量（blood alcohol content，bac），但由于檢測(cè)bac時(shí)需對(duì)駕駛員采取血樣，操作復(fù)雜且耗時(shí)較長(zhǎng)；交警使用起來(lái)不太現(xiàn)實(shí)，更無(wú)法應(yīng)用于駕駛員的自測(cè)。因此，通常采用測(cè)量呼出氣體酒精濃度（breath alcohol content，brac）的方法來(lái)代替bac的測(cè)量。人體喝入酒后，酒精被胃和小腸的毛細(xì)血管吸收，通過(guò)肺動(dòng)脈進(jìn)入肺，血液在肺泡中完成氣體交換，含有酒精的氣體被呼出體外。呼出氣體中的酒精含量與血液酒精濃度存在著一定的線性關(guān)系。由于brac會(huì)受到環(huán)境溫度、濕度以及被測(cè)試者個(gè)體差異等

3、多方面影響，其測(cè)試結(jié)果不如直接檢測(cè)崛準(zhǔn)確，但是該結(jié)果仍可作為判斷飲酒程度的重要參考。我國(guó)于2004年5月1日開(kāi)始實(shí)施的中華人民共和國(guó)道路交通安全法對(duì)酒后駕車(chē)的處罰做了修改，但仍沒(méi)有明確的飲酒駕車(chē)、醉酒駕車(chē)認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)。目前我國(guó)大多數(shù)省市把0.02bac（即每100 ml血液中含有20mg酒精）規(guī)定為“飲酒”的下限，把0.10bac規(guī)定為“醉酒”的下限。當(dāng)呼出的酒精濃度超過(guò)0.09 mgl，即可判定為“飲酒”；超過(guò)0.48 mgl，即可判定為“醉酒”。這樣，利用酒精傳感器，可將呼出氣體中的brac值轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，供單片機(jī)處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試者飲酒程度的檢測(cè)。針對(duì)醉酒駕駛和現(xiàn)今交警普遍使用的手持式酒精

4、測(cè)試儀，結(jié)合汽車(chē)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出這款“酒精檢測(cè)報(bào)警器”，通過(guò)檢測(cè)酒精濃度實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的控制，從實(shí)際上達(dá)到防止醉酒駕駛的目的。 酒精檢測(cè)報(bào)警及控制電路的設(shè)計(jì)與制作 作者： 林大龍 【摘要】本論文主要闡述了一個(gè)基于氣敏傳感器的酒精濃度感應(yīng)與自動(dòng)報(bào)警器。在氣敏傳感器感應(yīng)到了酒精濃度超標(biāo)時(shí)，將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成音頻信號(hào)輸出。并發(fā)出鳴響警示。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民的生活水平迅速提高，越來(lái)越多的人有了自己的私家車(chē)，而酒后駕車(chē)造成的交通事故也頻頻發(fā)生。酒后駕車(chē)引起的交通事故是由于司機(jī)的過(guò)量飲酒造成人體內(nèi)酒精濃度過(guò)高，麻痹神經(jīng)，造成大腦反應(yīng)遲緩，肢體不受控制等癥狀。少量飲酒并不會(huì)有上述癥狀，即人體內(nèi)酒

5、精濃度比較低時(shí)，而人體內(nèi)酒精超過(guò)某一個(gè)值時(shí)就會(huì)引起危險(xiǎn)。為此，需要設(shè)計(jì)一智能儀器能夠監(jiān)測(cè)駕駛員體內(nèi)酒精含量。目前全世界絕大多數(shù)國(guó)家都采用呼氣酒精測(cè)試儀對(duì)駕駛?cè)藛T進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，以確定被測(cè)量者體內(nèi)酒精含量的多少，以確保駕駛員的生命財(cái)產(chǎn)安全。此外，酒精測(cè)試儀也可應(yīng)用于食品加工、釀酒等需要監(jiān)控空氣中酒精濃度的場(chǎng)合。由此可見(jiàn)，酒精測(cè)試儀具有巨大的潛在用戶(hù)群，市場(chǎng)前景十分廣闊?！娟P(guān)鍵詞】 氣敏傳感器 酒精傳感器 聲光報(bào)警器 報(bào)警及控制 adc一課題目的和要求1.設(shè)計(jì)并完成的電路能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)出酒精的含量并可以發(fā)出控制信號(hào)以強(qiáng)制發(fā)動(dòng)機(jī)熄火達(dá)到控制酒后駕車(chē)等行為。2.通過(guò)對(duì)本課題的設(shè)計(jì)，可加深學(xué)生對(duì)數(shù)子集成電

6、路的理解與認(rèn)識(shí)，并提高學(xué)生對(duì)電子技術(shù)的綜合應(yīng)用能力。二課題設(shè)計(jì)方案本題目要求設(shè)計(jì)一個(gè)酒精檢測(cè)報(bào)警器。當(dāng)mq-6酒精傳感器檢測(cè)到酒精濃度超標(biāo)后，就會(huì)給出一定的電壓值，讓汽車(chē)系統(tǒng)鎖閉，從而使汽車(chē)無(wú)法啟動(dòng)。在整體設(shè)計(jì)中主要采用直流穩(wěn)壓電源給酒精檢測(cè)傳感器提供連續(xù)且穩(wěn)定的脈沖，酒精傳感器發(fā)出的模擬信號(hào)，來(lái)控制報(bào)警器報(bào)警，并且促使繼電器熄火，來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警以及汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)的鎖閉。設(shè)計(jì)流程如圖所示。電源氣敏傳感器信號(hào)采集和處理放大電路及輸出 2-1 電路原理框圖酒精檢測(cè)報(bào)警控制器原理圖如圖1-2所示。當(dāng)酒精氣敏元件接觸到酒精氣味后，b極的電壓升高，升高的電壓隨檢測(cè)到的酒精濃度增大而升高，這就產(chǎn)生了“氣-電”信

7、號(hào)，當(dāng)該電壓信號(hào)達(dá)到1.6v時(shí)，使ic2導(dǎo)通，語(yǔ)音報(bào)警電路ic3得電發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)，繼電器j動(dòng)作，其常閉觸電斷開(kāi)，切斷車(chē)輛點(diǎn)火電路，強(qiáng)制發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。在圖中7805三端穩(wěn)壓器，將傳感器的加熱電壓穩(wěn)定在5v±0.2v上，保證該傳感器工作穩(wěn)定性和具有高的靈敏度，ic3和ic4組成語(yǔ)音聲光報(bào)警器，ic3得電后即輸出連續(xù)不斷的“酒后別開(kāi)車(chē)”的語(yǔ)音報(bào)警聲，經(jīng)c6輸入到ic4進(jìn)行功率放大后，由揚(yáng)聲器發(fā)出響亮的報(bào)警聲，并驅(qū)動(dòng)led閃光報(bào)警。1、 穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方案與選擇方案一：采用輸出固定值的穩(wěn)定電壓源。利用lm7812，輸出所需要的電壓+12v。方案二：采用輸出固定值的穩(wěn)定電壓源。先由變壓器將市

8、電壓轉(zhuǎn)換為15v電壓，通過(guò)二極管和電容的整流濾波，得到正負(fù)相等的直流電壓。由穩(wěn)壓二極管和電阻組成電壓回路和電流回路，電阻和電位器組成取樣回路，通過(guò)三極管的放大和電壓調(diào)整，輸出正負(fù)12v穩(wěn)定電壓。綜合所述，由于考慮到設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)潔性，所以用方案1來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓電源。2、 酒精傳感器的設(shè)計(jì)方案與選擇方案一： 選擇mq-3酒精檢測(cè)傳感器。mq-6酒精檢測(cè)傳感器靈敏度高同時(shí)還可抗汽油的干擾，響應(yīng)速度快，一般情況小于10秒；功耗小于0.75w，節(jié)約能源，尺寸也較小，節(jié)約空間。同時(shí)，它還具有大信號(hào)輸出，期穩(wěn)定時(shí)間短，好的重復(fù)性，工作穩(wěn)定可靠，微型化設(shè)計(jì)，良的抗煙霧、乙醇蒸氣干擾能力。方案二：qmj-1酒精傳感器。

9、qmj-1酒精傳感器是專(zhuān)門(mén)為檢測(cè)乙醇蒸汽而設(shè)計(jì)的新型傳感器件。該元件對(duì)乙醇蒸汽有較高的靈敏度，而對(duì)正己烷烴蒸氣的靈敏度很低，具有較好的選擇性和穩(wěn)定性。鑒于qmj-1購(gòu)買(mǎi)不太容易，且加熱時(shí)間長(zhǎng)于mq-6，故選擇mq-6作為本次設(shè)計(jì)所用傳感器。3、 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)方案與選擇 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中，一般的工作狀態(tài)，可以通過(guò)指示燈和數(shù)碼顯示來(lái)指示，工操作人員了解。但是對(duì)于一些緊急狀態(tài)，為了使操作人員不致忽視，以便及時(shí)采取措施，往往還需要有某種更能引人注意和提醒警覺(jué)的報(bào)警信號(hào)。這種信號(hào)通常有兩種類(lèi)型：一是閃光報(bào)警，因?yàn)殚W動(dòng)的指示燈能提醒人們注意；二是鳴音報(bào)警，發(fā)出特定的鳴音，作用于人的聽(tīng)覺(jué)器官，易于引起核加強(qiáng)

10、警覺(jué)。以上這兩種報(bào)警統(tǒng)稱(chēng)為聲光報(bào)警。在本系統(tǒng)中我們將采用第二種聲光報(bào)警電路，利用特定的“酒后別開(kāi)車(chē)”的語(yǔ)音報(bào)警器，來(lái)提醒司機(jī)。三穩(wěn)壓電源的基本原理直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)是電子設(shè)備的能源電路，關(guān)系到整個(gè)電路設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和可靠性，是電路設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，本設(shè)計(jì)中要用到的直流穩(wěn)壓電源為+12v直流穩(wěn)壓電源。直流電源電路一般由電源變壓器、整流濾波電路以及穩(wěn)壓電路所組成，原理框圖如圖所示。具體工作電路圖如圖所示。 3-1 直流穩(wěn)壓電源基本組成框圖 3-2 正12v穩(wěn)壓電源電源變壓器的作用是將電網(wǎng)220v的交流電壓變成整流電路所需要的電壓。整流電路的作用是將交流電壓變換成脈動(dòng)的直流，它主要有半波整流、

11、全波整流方式，可以由整流二極管構(gòu)成整流橋堆來(lái)執(zhí)行。濾波電路的作用是將脈動(dòng)直流濾除紋波，變成紋波小的，常見(jiàn)的電路有rc濾波、lc濾波、型濾波等。常用的選lc濾波電路。其中，它們的關(guān)系為 其中，n為變壓器的變比 每只二極管或橋堆所承受的最大反向電壓 對(duì)于橋式整流電路，每只二極管的平均電流 rc濾波電路中，c的選擇應(yīng)適應(yīng)下式，即rc放電時(shí)間常數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足 式中，t為輸入交流信號(hào)周期，r為整流濾波電路的等效負(fù)載電阻。穩(wěn)壓的作用是將濾波電路輸出電壓經(jīng)穩(wěn)壓后，輸出比較穩(wěn)定的電壓。四紋波處理1.紋波的概念由于直流穩(wěn)定電源一般是由交流電源經(jīng)整流穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)而形成的，這就不可避免地在直流量中帶有一些交流成份，這種疊加

12、在直流量上的交流分量就稱(chēng)之為紋波。紋波的成分較為復(fù)雜，它的形態(tài)一般為頻率高于工頻的類(lèi)似正弦波的諧波，另一種則是寬度很窄的脈沖波。對(duì)于不同的場(chǎng)合，對(duì)紋波的要求各不一樣。對(duì)于電容器老練來(lái)說(shuō)，無(wú)論是那一種紋波，只要不是太大，一般對(duì)電容器老練質(zhì)量不會(huì)構(gòu)成影響。而對(duì)程控機(jī)電源或音響設(shè)備中所使用的電源，由于寬度很窄的脈沖沒(méi)有足夠的能量來(lái)推動(dòng)喇叭的紙盆或話(huà)機(jī)的聽(tīng)筒而形成雜音。因此對(duì)于這種窄脈沖的要求可以放寬。2.紋波的害處紋波如果不加以控制，將會(huì)給整個(gè)系統(tǒng)帶來(lái)極大的壞處。紋波的害處主要有以下幾點(diǎn)： 容易在用設(shè)備中產(chǎn)生不期望的諧波，而諧波會(huì)產(chǎn)生較多的危害。  降低了電源的效率。 較強(qiáng)的紋波會(huì)造成浪涌

13、電壓或電流的產(chǎn)生，導(dǎo)致燒毀用設(shè)備。會(huì)干擾數(shù)字電路的邏輯關(guān)系，影響其正常工作。會(huì)帶來(lái)噪音干擾，使圖像設(shè)備、音響設(shè)備不能正常工作。3. 紋波電壓的抑制方法抵制紋波電壓的方法，常見(jiàn)的有以下幾種：在成本、體積允許的情況下，盡可能采用全波或三相全波整流電路。加大濾波電路中電容容量，條件許可時(shí)使用效果更好的lc濾波電路。使用效果好的穩(wěn)壓電路，對(duì)紋波抑制要求很高的地方使用模擬穩(wěn)壓電源而不使用開(kāi)關(guān)電源。五系統(tǒng)氣敏傳感器的設(shè)計(jì)1. 傳感器的定義什么叫傳感器？從廣義上講，傳感器就是能感知外界信息并能按一定規(guī)律將這些信息轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的裝置；簡(jiǎn)單說(shuō)傳感器是將外界信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置。所以它由敏感元器件（感知元件）

14、和轉(zhuǎn)換器件兩部分組成，有的半導(dǎo)體敏感元器件可以直接輸出電信號(hào)，本身就構(gòu)成傳感器。敏感元器件品種繁多，就其感知外界信息的原理來(lái)講，可分為物理類(lèi)，基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應(yīng)?；瘜W(xué)類(lèi)，基于化學(xué)反應(yīng)的原理。生物類(lèi)，基于酶、抗體、和激素等分子識(shí)別功能。通常據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類(lèi)。本設(shè)計(jì)中將要用到上面所說(shuō)的十大類(lèi)中的氣敏元件。2. 氣敏傳感器的定義氣敏傳感器就是能夠感知環(huán)境中氣體成分及其濃度的一種敏感器件，它將氣體種類(lèi)及其濃度的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，根據(jù)這些電信號(hào)的強(qiáng)弱便可獲得與待測(cè)氣體在

15、環(huán)境中的存在情況有關(guān)的信息，從而可以進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控、報(bào)警；還可以通過(guò)接口電路與計(jì)算機(jī)組成自動(dòng)檢測(cè)、控制和報(bào)警系統(tǒng)。氣敏傳感器是暴露在各種成分的氣體中使用的，由于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度變化一般較大，且存在大量粉塵、煙霧等，所以其工作條件惡劣；而且氣體會(huì)與傳感器元件的材料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)物，附著在元件表面，往往會(huì)使其性能變差，所以對(duì)氣敏傳感器的性能必須滿(mǎn)足下列：對(duì)被測(cè)氣體具有較高的靈敏度，能有效的檢測(cè)允許范圍內(nèi)的氣體濃度并能及時(shí)給出報(bào)警、顯示與控制信號(hào)；對(duì)被測(cè)氣體以外的共存氣體或物質(zhì)不敏感；性能穩(wěn)定、重復(fù)性好；動(dòng)態(tài)特性好，對(duì)檢測(cè)信號(hào)響應(yīng)迅速；使用壽命長(zhǎng)；制造成本低，使用與維護(hù)方便等。3. 氣敏傳感器的分

16、類(lèi)由于被測(cè)氣體的種類(lèi)繁多，性質(zhì)不相同，不可能用一種傳感器來(lái)檢測(cè)所有的氣體，所以氣敏傳感器的種類(lèi)也很多。氣敏傳感器按工作原理可分為半導(dǎo)體式氣敏傳感器、接觸燃燒式氣敏傳感器等不同類(lèi)型。從材料、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用范圍來(lái)看，目前仍以半導(dǎo)體氣敏傳感器居多，這類(lèi)傳感器一般多用于粗略鑒別和定性分析，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。但近年以氧化鋯陶瓷材料為中心的離子導(dǎo)電性氣敏傳感器發(fā)展十分迅速，并成為發(fā)展新型傳感器的一個(gè)研究熱點(diǎn)。4. 氣敏傳感器的選擇氣體傳感器是氣體檢測(cè)系統(tǒng)的核心，通常安裝在探測(cè)頭內(nèi)。從本質(zhì)上講，氣體傳感器是一種將某種氣體體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。探測(cè)頭通過(guò)氣體傳感器對(duì)氣體樣品進(jìn)行調(diào)理，通常包

17、括濾除雜質(zhì)和干擾氣體、干燥或制冷處理、樣品抽吸，甚至對(duì)樣品進(jìn)行化學(xué)處理，以便化學(xué)傳感器進(jìn)行更快速地測(cè)量。5.mq-6簡(jiǎn)介mq-6簡(jiǎn)介傳感器對(duì)乙醇蒸汽有很高的靈敏度和良好的選擇性快速的響應(yīng)恢復(fù)特性，長(zhǎng)期的壽命和可靠的穩(wěn)定性，簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)回路。應(yīng)用：用于機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)藛T及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)；也用于其他場(chǎng)所乙醇蒸汽的檢測(cè)。在選擇傳感器的時(shí)候，一定要考慮到穩(wěn)定性、靈敏度、選擇性和抗腐蝕性，本系統(tǒng)選擇n19 型酒精傳感器。mq-6酒精傳感器是氣敏傳感器，其具有很高的靈敏度、良好的選擇性、長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性。mq-6 型氣敏傳感器由微型al2o3、陶瓷管和sno2 敏感層、測(cè)量電極和加熱

18、器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或者不銹鋼的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件的工作提供了必要的工作條件。傳感器的標(biāo)準(zhǔn)回路有兩部分組成：其一為加熱回路；其二為信號(hào)輸出回路，它可以準(zhǔn)確反映傳感器表面電阻的變化。傳感器表面電阻rs 的變化，是通過(guò)與其串聯(lián)的負(fù)載電阻rl 上的有效電壓信號(hào)vrl 輸出面獲得的。二者之間的關(guān)系表述為：rs/rl=(vcvrl)/vrl，其中vc 為回路電壓，10v。負(fù)載電阻rl 可調(diào)為0.5200k，加熱電壓uh 為5v。上述這些參數(shù)使得傳感器輸出電壓為05v。mq-6 型氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)和外形如下圖3-1所示，標(biāo)準(zhǔn)回路如下圖3-2所示，傳感器阻值變化率與酒精濃度、外界溫度的關(guān)系如下圖

19、3-3所示。為了使測(cè)量的精度達(dá)到最高，誤差最小，需要找到合適的溫度，一般在測(cè)量前需要將傳感器預(yù)熱5 分鐘。qm-6 結(jié)構(gòu)和外形 qm-6 標(biāo)準(zhǔn)回路170度100度300度270度220度阻值變化率乙醇濃度/10負(fù)六次方0.30.20.1200400600圖3-3 傳感器阻值變化率與酒精濃度、外界溫度之間的關(guān)系qm-6的基本參數(shù) 1. 氣敏傳感器的標(biāo)準(zhǔn)工作條件氣敏傳感器的標(biāo)準(zhǔn)工作條件如表3-1所示表3-1 標(biāo)準(zhǔn)工作條件符號(hào)參數(shù)名稱(chēng)技術(shù)條件備注vc回路電壓15vac or dcvh加熱電壓5.0v±0.2vac or dcrl負(fù)載電阻可調(diào)rh加熱電阻31±3室溫ph加熱功耗90

20、0mw2. 氣敏傳感器的工作環(huán)境條件氣敏傳感器的工作環(huán)境條件如表3-2所示表3-2 環(huán)境條件符號(hào)參數(shù)名稱(chēng)技術(shù)條件備注tao使用溫度-10-50tas儲(chǔ)存溫度-20-70rh相對(duì)濕度小于95% rho2氧氣濃度21%(標(biāo)準(zhǔn)條件) 氧氣濃度會(huì)影響靈敏度特性最小值大于3. 氣敏傳感器的靈敏度特性氣敏傳感器的靈敏度特性如表3-3所示表3-3 靈敏度特性 符號(hào) 參數(shù)名稱(chēng) 技術(shù)參數(shù) 備注 rs 敏感體電阻1m- 8m(200ppm alcohol)適用范圍：10-1000ppm alcohol（200/100）alcohol 濃度斜率 0.6標(biāo)準(zhǔn)工作條件 溫度： 20±2 vc:5.0v

21、7;0.1v 相對(duì)濕度： 65%±5% vh: 5.0v±0.1v預(yù)熱時(shí)間 不少于24小時(shí) 測(cè)試電路圖測(cè)試電路圖如圖3-4所示圖3-4 測(cè)試電路圖 mq-6的測(cè)試數(shù)據(jù)及分析如測(cè)試電路圖3-4所示，連接酒精傳感器的測(cè)試電路，并在輸出端加入一個(gè)固定電阻，測(cè)量電阻兩端的電壓變化。用兩個(gè)穩(wěn)壓源對(duì)酒精傳感器提供+5v和+12v電壓分別作為加熱和信號(hào)源，經(jīng)過(guò)電阻后輸出測(cè)得數(shù)據(jù)。經(jīng)測(cè)試，在沒(méi)有酒精的情況下，測(cè)得輸出電壓是隨著加熱時(shí)間的長(zhǎng)度變化而逐漸下降，當(dāng)檢測(cè)到酒精時(shí)，輸出電壓瞬間增加到一個(gè)穩(wěn)定值，增加幅度從0.2-5v左右。變化幅度大小可以表現(xiàn)出傳感器的靈敏度和酒精濃度大小。檢測(cè)電路如

22、附圖所示。電路中，qm-nj9是酒敏傳感器，qm-nj9接觸到酒精昧后，a、b間的電阻值減少，b點(diǎn)的電位升高，酒味越濃，b點(diǎn)電位越高。此信號(hào)電壓經(jīng)靈敏度調(diào)節(jié)電位器rp滑動(dòng)臂取出，加至雙電壓比較器lm358的、腳，而比較器、腳的參考電壓則由r3、r4分壓決定，即、腳的電位固定為v=vcc·r4(r3+r4)147v。lm358中的兩個(gè)比較器輸入端反相連接，根據(jù)電壓比較器的原理可知：若、腳上的信號(hào)電壓小于、腳設(shè)定的147v電壓時(shí)，上比較器腳輸出低電平，led2截止不亮。而下比較器腳則輸出高電平，led3(綠色)正偏發(fā)光，同時(shí)觸發(fā)語(yǔ)音電路tp-1106k的腳tg2端，揚(yáng)聲器bl發(fā)出&quo

23、t;祝您一路平安"，表示駕駛員未飲酒。反之，若、腳上信號(hào)電壓高于147v，則下比較器腳輸出低電平，led3截止不亮，而上比較器腳輸出高電平，led2(紅色)發(fā)光，并觸發(fā)tp-1106k的腳tgl端，揚(yáng)聲器bl發(fā)出"酒后別開(kāi)車(chē)"的警告，表示駕駛員飲酒超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)強(qiáng)制其停止開(kāi)車(chē)。r2是qm-6的燈絲f-f限流電阻，使燈絲兩端加熱電壓穩(wěn)定在5±02v，這樣可保證酒敏元件具有較高的靈敏度和工作穩(wěn)定性。由于工作前酒敏元件需預(yù)熱510分鐘，待其穩(wěn)定后才能進(jìn)行檢測(cè)，而任何時(shí)候兩比較器都有一個(gè)輸出高電平，為防止誤觸發(fā)語(yǔ)音電路，所以設(shè)置了一個(gè)手動(dòng)開(kāi)關(guān)s2，檢測(cè)時(shí)只需按一下

24、s2后，隨即松手即可。vd1、vd2是降壓二極管，以保證tp-1106k有合適的電源電壓(25v45v)，定時(shí)元件r5、c2可調(diào)整語(yǔ)音電路的工作頻率，從而改變發(fā)聲音調(diào)。六 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總結(jié)針對(duì)醉酒駕駛和現(xiàn)今交警普遍使用的手持式酒精測(cè)試儀，結(jié)合汽車(chē)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出這款“酒精檢測(cè)報(bào)警器”，通過(guò)檢測(cè)酒精濃度實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的控制，從實(shí)際上達(dá)到防止醉酒駕駛的目的。酒后駕駛不但危害自身的安全，也會(huì)對(duì)其他人造成嚴(yán)重的傷害，從而造成人、財(cái)大量損失。為了防止駕駛員酒后駕車(chē)，所以就必須設(shè)計(jì)出一種防止酒后駕車(chē)的東西，所以本次設(shè)計(jì)主要是能夠在檢測(cè)到酒精氣味的時(shí)候就能及時(shí)的報(bào)警，并切斷車(chē)輛的點(diǎn)火電路，強(qiáng)制車(chē)輛熄火。本系統(tǒng)設(shè)

25、計(jì)從電源部分到傳感器部分再到報(bào)警部分等的每一部分都做了詳細(xì)的介紹，也都將其工作原理以及原理圖做了詳細(xì)的分析，通過(guò)本次設(shè)計(jì)已是酒精檢測(cè)報(bào)警器能夠?qū)崿F(xiàn)它的功能即：當(dāng)氣敏傳感器檢測(cè)到酒精氣味的時(shí)候就會(huì)促使報(bào)警器立即發(fā)出連續(xù)不斷的“酒后別開(kāi)車(chē)”的語(yǔ)音報(bào)警聲，并切斷車(chē)輛的點(diǎn)火電路，強(qiáng)制車(chē)輛熄火。七調(diào)試與檢測(cè)安全 調(diào)試與檢測(cè)過(guò)程中，要接觸各種電路和儀器設(shè)備，特別是各種電源及高壓電路，高壓大容量電容器等，為保護(hù)檢測(cè)人員安全，防止測(cè)試設(shè)備和檢測(cè)線路的損壞，除嚴(yán)格遵守一般安全規(guī)程外，還必須注意調(diào)試和檢測(cè)工作中制定的安全措施。1 供電安全：大部分故障檢測(cè)過(guò)程中都必須加電，所以調(diào)試檢測(cè)過(guò)的設(shè)備儀器，最終都要加電檢驗(yàn)

26、。抓住供電安全就抓住了安全的關(guān)鍵。（1） 調(diào)試檢測(cè)場(chǎng)所應(yīng)有漏電變化開(kāi)關(guān)和過(guò)載保護(hù)裝置，電源開(kāi)關(guān)，電源線及插頭插座必須符合安全用電要求，任何帶電導(dǎo)體不得裸露。檢測(cè)場(chǎng)所的總電源開(kāi)關(guān)，應(yīng)放在明顯且易于操作的位置，并設(shè)置相應(yīng)的指示燈。（2） 注意交流調(diào)壓器的接法。檢測(cè)中往往使用交流調(diào)壓器進(jìn)行加載和調(diào)整試驗(yàn)。由于普通調(diào)壓器輸入與輸出端不隔離，必須正確區(qū)分相線與零線的接法，如圖一中使用二線插頭座，容易接錯(cuò)線，使用三線插頭座則不會(huì)接錯(cuò)。（3） 在調(diào)試檢測(cè)場(chǎng)所最好裝備隔離變壓器，一方面可以保證檢測(cè)人員操作安全，另一方面防止檢測(cè)設(shè)備故障與電網(wǎng)之間相互影響。隔離變壓器之后，再接調(diào)壓器，則無(wú)論如何接線均可保證安全。

27、2 測(cè)量?jī)x器安全：（1） 所用測(cè)試儀器要定期檢查，儀器外殼及可接觸部分不應(yīng)帶電。凡金屬外殼儀器，必須使用三線插頭座，并保證外殼良好接地。電源線一般不超過(guò)2米，并具有雙重絕緣。（2） 測(cè)試儀器通電時(shí)若保險(xiǎn)絲燒斷，應(yīng)更換同規(guī)格熔絲管后再通電，若第二次再燒斷則必須停機(jī)檢查。（3） 功耗較大的儀器(500w)斷電后應(yīng)冷卻一段時(shí)間再通電（一般310分鐘，功耗越大時(shí)間越長(zhǎng)），避免燒斷保險(xiǎn)絲或儀器零件。3 幾個(gè)必須記住的安全操作觀念：（1） 不通電不等于不帶電。對(duì)大容量高壓電容只有進(jìn)行放電操作后才可以認(rèn)為不帶電。（2） 斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)不等于斷開(kāi)電源?？赡芟嚓P(guān)部分仍然帶電，只有拔下電源插頭才可認(rèn)為是真正斷開(kāi)電源

28、。（3） 電氣設(shè)備和材料安全工作的壽命有限。無(wú)論最簡(jiǎn)單的電氣材料，如導(dǎo)線、插頭插座，還是復(fù)雜的電子儀器，由于材料本身老化變質(zhì)及自然腐蝕等因素，安全工作的壽命是有限的，決不可無(wú)限制使用。各種電氣材料、零部件、設(shè)備儀器安全工作的壽命不等，但一般情況下，10年以上的零部件和設(shè)備就應(yīng)該考慮檢測(cè)更換，特別是與安全關(guān)系密切的部位。八課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 總之，這次課程設(shè)計(jì)不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的完成了一個(gè)課題，而是使我初步的掌握了科學(xué)研究的步驟與方法，鞏固了我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，練習(xí)了我的實(shí)際操作能力，鍛煉了我分析解決問(wèn)題的能力，為今后的工作學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。針對(duì)醉酒駕駛和現(xiàn)今交警普遍使用的手持式酒精測(cè)試儀，結(jié)合汽車(chē)的特點(diǎn)

29、，設(shè)計(jì)出這款“酒精檢測(cè)報(bào)警器”，通過(guò)檢測(cè)酒精濃度實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的控制，從實(shí)際上達(dá)到防止醉酒駕駛的目的。酒后駕駛不但危害自身的安全，也會(huì)對(duì)其他人造成嚴(yán)重的傷害，從而造成人、財(cái)大量損失。為了防止駕駛員酒后駕車(chē)，所以就必須設(shè)計(jì)出一種防止酒后駕車(chē)的東西，所以本次設(shè)計(jì)主要是能夠在檢測(cè)到酒精氣味的時(shí)候就能及時(shí)的報(bào)警，并切斷車(chē)輛的點(diǎn)火電路，強(qiáng)制車(chē)輛熄火。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)從電源部分到傳感器部分再到報(bào)警部分等的每一部分都做了詳細(xì)的介紹，也都將其工作原理以及原理圖做了詳細(xì)的分析，通過(guò)本次設(shè)計(jì)已是酒精檢測(cè)報(bào)警器能夠?qū)崿F(xiàn)它的功能即：當(dāng)氣敏傳感器檢測(cè)到酒精氣味的時(shí)候就會(huì)促使報(bào)警器立即發(fā)出連續(xù)不斷的“酒后別開(kāi)車(chē)”的語(yǔ)音報(bào)警聲，

30、并切斷車(chē)輛的點(diǎn)火電路，強(qiáng)制車(chē)輛熄火。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們的綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。是對(duì)我們實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。通過(guò)這次的酒精檢測(cè)報(bào)警的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)電子電路加深了理論知識(shí)的理解，并鍛煉了實(shí)踐動(dòng)手能力。 通過(guò)此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅使我深刻的鞏固以往的所學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)，也實(shí)際熟練了本專(zhuān)業(yè)的技能操作。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)翻閱有關(guān)方面的書(shū)籍，拓寬了我的知識(shí)面，并對(duì)傳感器的知識(shí)有了總體的理解，經(jīng)過(guò)了反復(fù)思考的過(guò)程。這讓我能夠深刻的體會(huì)到基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)際還是存在著差異，實(shí)際應(yīng)用中還要考慮到各個(gè)方面的因素，這給我以后的學(xué)習(xí)和工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)也是我知道了理論與實(shí)際結(jié)合的重要性，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，從理論中得到結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)。從而提高自己的思考能力和動(dòng)手能力。在這次設(shè)計(jì)中，我所與到得困難重重，同時(shí)在設(shè)計(jì)中我也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前學(xué)過(guò)的知識(shí)理解不夠深刻，掌握的不夠牢固。這次設(shè)計(jì)也鍛煉了我獨(dú)立思考的能力。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，改變了人類(lèi)生活。作為新世紀(jì)的